Warum das Atmen von Helium den Klang Ihrer Stimme verändert

Warum das Atmen von Helium den Klang Ihrer Stimme verändert

Heute habe ich herausgefunden, warum das Einatmen von Helium den Klang Ihrer Stimme verändern kann. Die Physik hinter diesem kleinen Phänomen, die überall in den hinteren Ecken von Parteien praktiziert wird, ist eigentlich ziemlich einfach. Was im Stimmtrakt vorgeht, ist jedoch nicht der Fall.

Die Mechanik der Stimme eines Menschen ist ein erstaunliches biologisches Phänomen, das aus dem Bedürfnis der Frauen zum Klatsch entstand. Alles beginnt mit der Luft in der Lunge. Während die Luft von Ihrer Lunge nach außen strömt, kann sie auf verschiedene Weise manipuliert werden. Wenn Sie beschließen, dass ein Schweigegelübde angebracht ist und Sie einfach Ihr ganzes Leben lang Kerzen ausblasen möchten, können Sie Luft ausstoßen und das, was andere hören, ist der Wind, der aus Ihrem Mund rauscht. Wenn Sie mehr Opera Winfrey brauchen, können Sie Ihren Kehlkopf oder Ihre Sprachbox verwenden.

Die Luft in Ihren Lungen wird durch die Entspannung Ihres Zwerchfells nach oben gedrückt. Es geht dann durch Ihre Luftröhre und aus einer kleinen Öffnung heraus, die auf beiden Seiten zwei Hautfalten (Stimmbänder) hat, in der Form eines V. Dies wird als Kehlkopf oder Sprachbox bezeichnet. Wenn die Muskeln, die sich an Ihrer Voice-Box anlegen, angespannt werden und sich entspannen, erzeugen sie eine Vibration der Kabel. Wenn diese Kabel schwingen, geben sie Luftimpulse ab. Die Spannung in diesen Muskeln erzeugt die Frequenzunterschiede. Je höher die Spannung, desto höher die Frequenz und desto höher die Tonhöhe. Diese Frequenz wird in Hertz gemessen (wie oft eine Sekunde wiederholt wird). Zum Beispiel reichen fast alle menschlichen Sprachlaute von ca. 200 Hertz-8.000 Hertz. Das bedeutet, dass die Schallwellen bei ca. 200-8.000-mal pro Sekunde

Sobald Sie die Voice-Box verlassen haben, strömt die Luft in den Bereich Ihres Mundes, der informell als Ihr Vokaltrakt bezeichnet werden kann. Wenn Sie Ihre Zunge, Ihren Kiefer und Ihre Lippen manipulieren, können Sie die von Ihren Stimmbändern erzeugten Resonanzfrequenzen ändern, sodass Sie die vielen verschiedenen Sprachlaute erzeugen können.

Zusammen erzeugt der Klang, den wir durch Luftströme bei verschiedenen Frequenzen und Resonanzen erzeugen, unsere Stimme. Ein weiterer Faktor, der die Tonhöhe beeinflusst, ist die Dicke der Stimmbänder. Je dicker die Hautfalten, desto tiefer die Stimme. Dies liegt an der Masse der Akkorde, die die Luft manipulieren muss. Wie zu erwarten, neigen Männer dazu, viel dickere Hautfalten als Frauen zu haben, ach die gefühlvollen Falten von Barry White !!

Lassen Sie uns nun über die Luft sprechen, die aus Ihren Lungen kommt. Die Anzahl der Moleküle in einem festen Gasvolumen, wie das Luftvolumen in Ihrer Lunge, ändert sich nicht mit der Art des Gases (vorausgesetzt, die Drücke sind relativ niedrig). Solange Temperatur und Druck gleich sind, spielt es keine Rolle, ob es sich um Helium oder Luft handelt, die Anzahl der Moleküle ist gleich. Die Masse dieser Moleküle wird dann anhand des Atomgewichts gemessen. Das Atomgewicht ist eine dimensionslose physikalische Größe (weshalb es für ein Gas, das nicht notwendigerweise eine bestimmte Dimension hat, so gut funktioniert). Es ist das Verhältnis der durchschnittlichen Masse der Atome eines Elements zu 1/12 der Masse eines Atoms von Kohlenstoff-12. Das bedeutet im Wesentlichen, je höher die Zahl ist, desto schwerer ist das Gas.

Helium hat ein Atomgewicht von 4.002602. Luft, die zu etwa 80% aus Stickstoff besteht, hat je nach Umgebung unterschiedliche Eigenschaften. (Wenn Sie zum Beispiel in Los Angeles leben, sind es etwa 99,27% Auspuff). 😉 Aus diesem Grund ist es unmöglich, das tatsächliche Atomgewicht genau zu bestimmen. Es ist jedoch im Allgemeinen etwa siebenmal schwerer als Helium.

Warum also den wahrgenommenen Unterschied in Ihrer Stimme mit Helium? Die Antwort liegt darin, wie sich Schallwellen durch ein bestimmtes Gas bewegen. Je dichter oder schwerer das Gas ist, desto langsamer wird die Schallwelle wandern. Helium ist viel leichter als Luft. Die Geschwindigkeit einer Schallwelle durch Helium ist dann viel höher. Indem Sie Helium einatmen und als Quelle des wahrgenommenen Klangs verwenden, erhöhen Sie einfach die Geschwindigkeit oder Frequenz Ihrer Stimme. Sie ändern die Tonhöhe nicht, da Ihre Stimmbänder mit der gleichen Geschwindigkeit vibrieren wie bei der Verwendung von Luft. Sie ändern auch nicht die Konfiguration Ihres Stimmtrakts. Während also die Grundfrequenz der Akkorde gleich bleibt, erhöht sich die Frequenz des von anderen Gehörten empfangenen Tons aufgrund der Welle, die durch Helium läuft, viel schneller als durch Luft.

Bonus Fakten:

  • Das Einatmen eines Gases, das schwerer ist als Luft, wie Xenon, hat den gegenteiligen Effekt von Helium und lässt Ihre Stimme tiefer klingen. Dies ist jedoch extrem gefährlich, da Gase, die schwerer sind, als die Luft dazu neigen, sich am unteren Rand Ihrer Lunge niederzulassen, so dass keine Luft in diese Räume eindringen kann und Sie erstickt.
  • Helium hat den niedrigsten Siede- und Schmelzpunkt aller Elemente und existiert als solches nur unter extremen Umständen als Gas.
  • Helium ist das zweithäufigste Element im Universum und macht ungefähr 24% des Elementgases in unserer Galaxie aus.
  • Bis zur Pubertät ist der Kehlkopf von Männern ähnlich groß wie der von Frauen. Ab diesem Zeitpunkt ist bei Frauen die Zunahme der Größe im Vergleich zu Männern sehr gering. Bei Männern bedeutet diese beträchtliche Zunahme, dass sich der Knorpel vergrößert, einschließlich des Schildknorpels, der sich in der mittleren Halslinie (Adams Adams, wenn Sie so wollen) hervorhebt, während die Länge der Rima Glottidis fast verdoppelt wird.
  • Helium wird in der Kryotechnik (der größte Einzelverbrauch, der etwa ein Viertel der Produktion absorbiert) verwendet, insbesondere bei der Kühlung von supraleitenden Magneten, wobei die hauptsächliche kommerzielle Anwendung in MRI-Scannern liegt.
  • Der erste Nachweis von Helium wurde am 18. August 1868 als hellgelbe Linie mit einer Wellenlänge von 587,49 Nanometern im Spektrum der Chromosphäre der Sonne beobachtet. Die Linie wurde vom französischen Astronomen Jules Janssen während einer totalen Sonnenfinsternis in Guntur, Indien, entdeckt.

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